𝜆 = 0,04𝑊/𝑚2 °𝐶, des briques plaines de masse volumique 1700kg/𝑚3 ; e=9cm,
coefficient de conductivité 𝜆 = 0,66𝑊/𝑚2 °𝐾.
On donne : ℎ𝑒𝑥𝑡 = 23𝑊/𝑚20 𝐾 et ℎ𝑖𝑛𝑡 = 8𝑊/𝑚20 𝐾
EXERCICE 4
On considère un mur en béton d’épaisseur e=10cm qui sépare un milieu A d’un
milieu B. On donne : température du milieu A : 18°C et température du milieu B : 5°C. Conductivité du béton : 1, 1𝑊/𝑚²𝐾.
On prend : pour les coefficients d’échange superficiels :
ℎ𝑖 + ℎ𝑒 = 25𝑊/𝑚2 𝐾 𝑒𝑡 ℎ𝑒 = 2ℎ𝑖
Calculer :
1 1. Les résistances thermiques relatives de ce mur. 2. Le flux thermique par mètre carré de surface. 3. Les températures de surface (diagramme des températures).
EXERCICE 5
Les murs d’une pièce climatisée à 25°C sont constitués des différentes couches suivantes de l’extérieur vers l’intérieur : - 2cm d’enduit en ciment ; - 20cm d’agglomérés creux ; - 5cm de polystyrène ; - 1cm de plâtre. La température extérieure est de 35°C, les coefficients de convection externe et interne ont pour valeurs respectives ℎ𝑒 = 10𝑊/𝑚2 °𝐶 et ℎ𝑖 = 5𝑊/𝑚2 °𝐶. 1- Calculer la résistance thermique globale du mur. 2- Calculer le flux de chaleur entrant pour une surface S= 40 𝑚2 . 3- Calculer le cout journalier de la climatisation représenté par les pertes à travers ce mur en considérant les données suivantes : - Temps de fonctionnement : 8 heures par jour ; - Prix du kWh électrique égal à 110 Francs CFA. 4- Calculer la température superficielle intérieure 𝜃𝑠𝑖 de ce mur. 5- Reprendre les questions 3 et 4 dans les deux cas suivants : 10cm de polystyrène et pas de polystyrène. 6- La consommation cathodique d’un écran de PC est de 150W et celle d’un écran plat est de 75W. En supposant qu’il reste également allumé pendant 8h par jour, comparer l’effet du passage d’une épaisseur de polystyrène de 5cm à 10cm avec l’effet d’un changement d’écran. Données :
Les coefficients de convection interne et externe sont : ℎ𝑖= 7 𝑊. 𝑚2 °𝐶 et
ℎ𝑖= 10 𝑊. 𝑚2 °𝐶. Les températures de part et d’autre de la paroi sont : 𝑇𝑖= −10°𝐶 𝑒𝑡 𝑇𝑒= +30°𝐶 1- Déterminer le coefficient global U de transmission de la chaleur à travers cette paroi en fonction de 𝑒2 . 2- Calcule l’épaisseur 𝑒2 d’isolation à mettre en place de façon à limiter la puissance transmise par unité de surface à 10 W/𝑚2 . 3- La surface de la paroi est égale à 40𝑚2 . Calculer la puissance thermique transmise ; 4- Calculer la quantité de chaleur qui traverse cette paroi en 24 heures. 5- Déterminer les températures aux interfaces des couches de matériaux de la paroi et tracer le diagramme des températures.
3 EXERCICE 7 Positionner sur le diagramme de l’air humide les points donnés par deux de leurs caractéristiques et compléter le tableau suivant : A Point B Point C Point D Point E Ts (°C) 20 °C 25°C X ou w (g/kg) 4 g/kg P (mbar) Tr (°C) 𝜑 𝑜𝑢 𝐻𝑟 (%) 50% h (hj/ kg) 10 kcal/kg Th (°C) 15 °C 10 °C 𝜌 (𝑘𝑔/𝑚3 ) 0,86𝑚3 /𝑘𝑔
EXERCICE 8 Pour renouveler les 2000kg d’air d’un local, on mélange 1400kg d’eau extérieure (température sèche 32°C et humidité 80%) avec 600kg d’air repris à l’intérieur du local (température sèche 25°C et humidité 50%).
1- Trouver les caractéristiques de ce mélange par la méthode analytique et
graphique ? 2- Trouver les caractéristiques de l’air humide pour lequel on a obtenu les indications suivantes : température sèche : +14°C et température humide : +10°C 3- Cet air est réchauffé jusqu’à la température de 27°C avant d’être envoyé dans un local. Trouver les nouvelles caractéristiques de l’air. 4- A l’intérieur du local, cet air a subit un refroidissement adiabatique jusqu’à la température de 19°C. Déterminer les variations d’enthalpie et d’humidité relative entre l’air initial et l’air à la sortie du local.
4 5- Tracer le schéma de l’évolution de cet air sur le diagramme de l’air humide.
EXERCICE 9 ON refroidit de façon adiabatique de l’air ambiant pris à la température 𝑇𝐵 = 37°𝐶 et de teneur en eau 0,0077 𝐾𝑔𝑒𝑎𝑢 / 𝐾𝑔𝑎𝑖𝑟𝑠𝑒𝑐 . 1. Déterminer la température 𝑇1 après refroidissement si l’humidité relative est atteinte 100%. 2. En effet, pour éprouver une sensation de confort, l’humidité ne doit pas dépasser 70%. Déterminer la température minimale 𝑇2 de refroidissement. 𝑇𝐵 −𝑇2 3. Calculer le rendement d’humidification qui est le rapport . 𝑇𝐵 −𝑇1
